任杰，柯美福，饒智，朱峰，趙鵬，高遠(yuǎn)，盧榮才，孫福山

1中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，山東省青島市科苑經(jīng)四路11號(hào) 266101；

2陜西省煙草公司安康市公司，陜西省安康市育才西路141號(hào) 725000；

3紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，云南省昆明市紅錦路367號(hào) 650231；

4上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司，上海市長(zhǎng)陽路717號(hào) 200082；

5福建中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，福建省廈門市蓮岳路118號(hào) 361012

陜南山地?zé)熖锊煌矡熌晗尥寥鲤B(yǎng)分的變化

任杰1，柯美福2，饒智3，朱峰2，趙鵬2，高遠(yuǎn)4，盧榮才5，孫福山1

1中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，山東省青島市科苑經(jīng)四路11號(hào) 266101；

2陜西省煙草公司安康市公司，陜西省安康市育才西路141號(hào) 725000；

3紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，云南省昆明市紅錦路367號(hào) 650231；

4上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司，上海市長(zhǎng)陽路717號(hào) 200082；

5福建中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，福建省廈門市蓮岳路118號(hào) 361012

為給陜南山地?zé)煵萆a(chǎn)布局及有針對(duì)性的施肥措施提供依據(jù)，分析了陜南山地?zé)熖锊煌矡熌晗蓿?～15年）與土壤養(yǎng)分含量的關(guān)系。結(jié)果表明：隨著植煙年限延長(zhǎng)，有機(jī)質(zhì)線性下降，全氮和速效鉀顯著上升，有效磷先上升后下降；氯、有效鐵、有效錳、有效硼和有效銅無顯著變化或變化很小，有效鋅則在第1年急劇下降，之后保持穩(wěn)定，10年后再次顯著下降。認(rèn)為陜南山地?zé)焻^(qū)煙葉生產(chǎn)中應(yīng)適當(dāng)增加有機(jī)肥的施用而合理控制氮肥、磷肥和鉀肥的施用，并要注意鋅肥的補(bǔ)充。

陜南山地；植煙土壤；植煙年限；養(yǎng)分

土壤條件是決定煙葉質(zhì)量的主導(dǎo)因素之一，適宜的土壤養(yǎng)分是煙草優(yōu)質(zhì)、適產(chǎn)的重要基礎(chǔ)[1]。烤煙是陜南地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，烤煙種植對(duì)陜南地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有相當(dāng)重要的作用，是陜南地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一[2]。但是由于山地特殊條件的限制，適宜耕地面積的比例較低[3]，連作問題已經(jīng)成為限制煙草農(nóng)業(yè)發(fā)展的瓶頸[4]。而種植年限的增加會(huì)導(dǎo)致植煙土壤養(yǎng)分的非均衡性富集和耗減，養(yǎng)分供給失衡[5]。此外，長(zhǎng)時(shí)間種植同一種作物也會(huì)導(dǎo)致土壤肥力因子中某些成分的持續(xù)下降[6]。

土壤養(yǎng)分狀況是煙草施肥和營(yíng)養(yǎng)調(diào)控的依據(jù)，本文擬通過分析陜南山地不同種植年限植煙土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀和微量元素含量特征，研究不同植煙年限植煙土壤養(yǎng)分的變化規(guī)律，旨在為陜南山地?zé)煵萆a(chǎn)布局以及有針對(duì)性的施肥措施提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

土壤樣品主要采自陜南安康煙區(qū)的漢濱區(qū)、旬陽縣、白河縣、石泉縣和平利縣。選擇土壤類型為黃泥土，海拔高度為600～800 m，植煙年限在0、1、3、5、10和15年的地塊進(jìn)行取樣。采樣時(shí)間在2010年3～4月份，每個(gè)植煙年限均選擇3～4地塊重復(fù)取樣，土壤樣品為0～20 cm耕層的土壤混合樣，每個(gè)地塊土壤樣品“S”形布點(diǎn)（10點(diǎn)）采集，混合土樣四分法留取1.0 kg左右，風(fēng)干處理后備用。

1.2 分析方法

對(duì)土壤養(yǎng)分有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、氯、有效鐵、有效硼、有效銅、有效鋅和有效錳元素含量進(jìn)行分析，測(cè)定方法參考文獻(xiàn)[7-8]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析處理，采用Origin 8.0和Excel軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 植煙土壤有機(jī)質(zhì)及全氮含量變化

從圖1可以看出，植煙3年后土壤有機(jī)質(zhì)含量略低于植煙前水平，但差異不顯著，植煙5年后則顯著低于植煙前水平。對(duì)不同年限土壤樣品有機(jī)質(zhì)含量平均值與植煙年限進(jìn)行線性擬合（圖2），回歸方程為Y（有機(jī)質(zhì)含量）=18.17-0.208X（植煙年限）（R2= 0.819），回歸方程在0.05水平上顯著，這表明隨著種植年限的增加，植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量表現(xiàn)出逐漸下降的趨勢(shì)，這可能與有機(jī)肥施用量偏少有關(guān)。與有機(jī)質(zhì)相反，植煙土壤全氮含量高于植煙前水平，植煙第一年土壤全氮含量略高于植煙前水平，但差異不顯著，植煙3年后則顯著高于植煙前水平。對(duì)不同年限土壤樣品全氮含量平均值與植煙年限進(jìn)行線性擬合（圖3），回歸方程為Y（全氮含量）=0.057X（植煙年限）+1.640（R2=0.968），回歸方程在0.05水平上顯著，這表明隨植煙年限增加，全氮含量表現(xiàn)出逐漸上升的趨勢(shì)，這可能與陜南煙區(qū)煙農(nóng)重氮肥施用的習(xí)慣有關(guān)。結(jié)果說明，陜南山地?zé)焻^(qū)煙葉生產(chǎn)中應(yīng)適當(dāng)增加有機(jī)肥的施用而合理控制氮肥的施用量。

圖1 不同種植年限植煙土壤有機(jī)質(zhì)及全氮含量Fig.1 Organic matter and total nitrogen content in tobacco planting soil of different years

圖2 不同植煙年限土壤有機(jī)質(zhì)水平線性擬合Fig.2 Linear fi tting of the organic matter level in tobacco planting soil of different years

圖3 不同植煙年限土壤全氮水平線性擬合Fig.3 Linear fi tting of total nitrogen level in tobacco planting soil of different years

2.2 植煙土壤有效磷及速效鉀含量變化

圖4 不同種植年限植煙土壤有效磷及速效鉀含量Fig.4 Available phosphorus and available potassium content in tobacco planting soil of different years

從圖4中可以看出，植煙土壤有效磷和速效鉀在植煙后均出現(xiàn)富集，植煙后土壤有效磷和速效鉀含量均顯著高于植煙前水平。隨植煙年限增加，有效磷含量隨植煙年限表現(xiàn)出 “倒V”型變化，在植煙前5年逐年顯著上升，植煙5年后則逐漸下降，這可能與土壤植煙后前5年煙農(nóng)大量增加磷肥的施用有關(guān)。植煙土壤速效鉀含量隨植煙年限總體表現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，植煙前3年逐年顯著上升，且上升幅度較大，5年后上升幅度減緩，至植煙15年升至最高，這是因?yàn)闊煵轂橄测涀魑颷9]，土壤植煙后煙農(nóng)增加了鉀肥的施用量。結(jié)果說明，植煙后陜南山地土壤有效磷和速效鉀施用量高于煙葉需求量，可適當(dāng)降低施用量。

2.3 植煙土壤氯、有效鐵、有效錳含量變化

圖5 不同種植年限植煙土壤氯、有效鐵、有效錳含量Fig.5 Chlorine,available iron and manganese content in tobacco planting soil of different years

從圖5可以看出，不同種植年限植煙土壤氯含量均在適宜范圍之內(nèi)[10]，總體來看隨種植年限變化不大。植煙3年后土壤氯含量與植煙前水平無顯著差異，植煙5年土壤氯含量較植煙前水平雖有顯著上升，但上升幅度較小，仍在適宜范圍之內(nèi)。有研究表明，有機(jī)肥的施用能夠在一定范圍內(nèi)增加土壤中氯離子含量[11-12]，因此，氯含量的這一變化可能與植煙的年限關(guān)系不大，而主要是與有機(jī)肥的施用量的變化有關(guān)。不同植煙年限植煙土壤有效鐵含量變化不大，植煙1年和15年雖有所下降，但與植煙前及其它年限土壤有效鐵水平均無顯著差異。土壤有效錳含量在植煙前后均無顯著差異。

2.4 不同種植年限植煙土壤有效硼、有效銅、有效鋅含量

圖6 不同種植年限植煙土壤有效硼、有效銅、有效鋅含量Fig.6 Available boron,copper and zinc content in tobacco planting soil of different years

從圖6可以看出，植煙前10年土壤有效硼含量與植煙前水平無顯著差異，植煙15年土壤有效硼含量較植煙前水平雖有顯著上升，但幅度較小。植煙土壤有效銅含量除植煙15年有所下降外，其余植煙年限土壤有效銅含量與植煙前水平無顯著差異。植煙土壤有效鋅含量均顯著低于植煙前水平，植煙后前10年有效鋅含量變化不大，不同植煙年限間無顯著差異，植煙10年后土壤有效鋅含量顯著下降，因此陜南山地?zé)焻^(qū)在煙葉生產(chǎn)過程中要注意鋅肥的補(bǔ)充。

3 討論與結(jié)論

植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量均低于植煙前水平，而全氮、有效磷和速效鉀則出現(xiàn)富集，高于植煙前水平。隨著植煙年限的增加，土壤有機(jī)質(zhì)含量呈逐漸下降趨勢(shì)，全氮和速效鉀含量則表現(xiàn)出逐漸上升的趨勢(shì)，有效磷含量表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)，但植煙后15年仍高于植煙前水平。這說明陜南山地?zé)焻^(qū)在煙葉生產(chǎn)中有機(jī)肥施用不足，而氮肥、磷肥和鉀肥的施用量偏高?；适撬傩Х柿?，具有養(yǎng)分濃度高，肥效快的優(yōu)點(diǎn)，但穩(wěn)肥性差，易損失，難以滿足作物持續(xù)需肥的特點(diǎn)。研究表明，在優(yōu)質(zhì)煙區(qū)的施肥條件下，烤煙長(zhǎng)期連作后主要土壤有效養(yǎng)分水平均高于臨界值，因而不會(huì)造成這些養(yǎng)分的缺乏，但P、K 等元素的明顯富集會(huì)導(dǎo)致煙地養(yǎng)分比例的失調(diào)，從而影響煙株的生長(zhǎng)，此外，在P、K水平較高的煙地上，減少P施用量對(duì)煙葉產(chǎn)量未產(chǎn)生明顯影響[13]。雖然有機(jī)肥養(yǎng)分濃度低，肥效慢，但具有養(yǎng)分齊全，穩(wěn)肥性好，后效長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，有機(jī)肥和無機(jī)肥配合施用則可以取長(zhǎng)補(bǔ)短。施用有機(jī)肥可直接向土壤提供有機(jī)質(zhì)，增加微生物所需要的營(yíng)養(yǎng)和能源物質(zhì)，促進(jìn)了它們的生長(zhǎng)和繁殖[14]，增施有機(jī)肥顯著提高了植煙土壤土壤微生物的多樣性指數(shù)和優(yōu)勢(shì)度指數(shù)，改善了土壤生態(tài)環(huán)境，微生物種群豐富，優(yōu)勢(shì)種群突出[15]。連續(xù)施用有機(jī)肥煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值均顯著增加，煙葉化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)，感官質(zhì)量明顯改善[11]。因此，陜南山地?zé)焻^(qū)在今后的煙葉生產(chǎn)中應(yīng)加大有機(jī)肥的施用量而控制氮磷鉀肥的施用。

不同植煙年限土壤氯、有效鐵和有效錳含量總體變化不大，與植煙前水平基本相當(dāng)。植煙前10年土壤有效硼含量與植煙前水平無顯著差異，植煙15年雖有顯著上升但幅度較小。有效銅含量除植煙15年有所下降外，其余植煙年限土壤含量與植煙前水平無顯著差異。植煙前土壤有效鋅含量基本在適宜范圍之內(nèi)，但植煙后土壤有效鋅含量顯著下降且低于土壤有效鋅臨界范圍[16]，植煙后前10年有效鋅含量變化不大，植煙10年后再次顯著下降。鋅離子是乙醇脫氫酶、谷氨酸脫氫酶和碳酸酐酶等的組成成分之一，還參與生長(zhǎng)素的形成，對(duì)蛋白質(zhì)的合成起催化作用，促進(jìn)種子成熟。植物缺鋅時(shí)煙株會(huì)產(chǎn)生“小葉病”、“葉斑病”，癥狀表現(xiàn)為首先在老葉葉脈間出現(xiàn)大面積壞死斑點(diǎn)，隨后斑點(diǎn)出現(xiàn)于葉脈，葉片變厚，莖變短[17]。補(bǔ)施適量鋅肥能有效改進(jìn)煙葉品質(zhì)，提高煙葉產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益[18-19]。因此，陜南山地?zé)焻^(qū)在煙葉生產(chǎn)中應(yīng)注意鋅肥的補(bǔ)充。

本研究?jī)H對(duì)600-800m海拔不同植煙年限黃泥土壤養(yǎng)分進(jìn)行了分析，分析樣本有限。因?yàn)樯降責(zé)焻^(qū)屬于立體種植環(huán)境，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)針對(duì)不同海拔和不同土壤類型加大對(duì)不同植煙年限植煙土壤養(yǎng)分的檢測(cè)，并進(jìn)一步研究土壤理化性狀和微生物活性，為最終制定不同植煙年限土壤的配方施肥方案提供理論依據(jù)。

[1]陳建軍,鄒勇,李福君,等.粵北始興煙區(qū)植煙土壤養(yǎng)分狀況分析[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào),2012,18(6):60-64.

[2]邱麗,周慶慶.陜南烤煙及其相關(guān)糧食作物成本收益比較分析[J].當(dāng)代經(jīng)濟(jì),2013,(2):93-95.

[3]李厚地.陜南地區(qū)土地利用的思考[J].自然資源,1995,(1):71-75.

[4]晉艷,楊宇虹,段玉琪,等.烤煙連作對(duì)煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的影響研究初報(bào)[J].煙草科技,2002,(1) :41-45.

[5]王樹會(huì),邵巖,鄧云龍,等.云南植煙土壤主要養(yǎng)分特征及在生產(chǎn)上的對(duì)策[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2005,20(5):690-693,701.

[6]杜靜靜.不同種植年限果園土壤理化性質(zhì)與酶活性研究[D].陜西師范大學(xué),2013,8.

[7]中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所.土壤理化分析[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1978:62-182,469-507.

[8]魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社,1999:205-226.

[9]李佛琳.我國(guó)煙草鉀素研究的現(xiàn)狀與展望[J].中國(guó)煙草科學(xué),1999,20(1) :22- 251.

[10]黎根,吳風(fēng)光,汪健,等.植煙土壤有效態(tài)微量元素分析評(píng)價(jià)及對(duì)策[J].中國(guó)煙草科學(xué),2011,32(S1):87-92.

[11]石屹,姜鵬超,趙兵,等.有機(jī)肥料定位還田對(duì)煙葉品質(zhì)及土壤性狀的影響[J].中國(guó)煙草科學(xué),2009,30(1):5-9.

[12]劉遜,鄧小華,周米良,等.湘西煙區(qū)植煙土壤氯含量及其影響因素分析[J].水土保持學(xué)報(bào),2012,26(6):224-228.

[13]劉方,何騰兵,劉元生,等.長(zhǎng)期連作黃壤煙地養(yǎng)分變化及其施肥效應(yīng)分析[J].煙草科技,2002(6):30-33.

[14]Kautz T,Wirth S,Ellmer F.Microbial activity in a sandy arable soil is governed by the fertilization regime[J].European Journal of Soil Biology.2004,40( 2):87-94.

[15]丁偉,葉江平,蔣衛(wèi),等.長(zhǎng)期施肥對(duì)植煙土壤微生物的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2012,18(5) :1168-1176.

[16]廖偉.烤煙鋅營(yíng)養(yǎng)診斷和土壤鋅豐缺指標(biāo)的研究[D].華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.

[17]汪林.鎂、硼、鋅營(yíng)養(yǎng)對(duì)烤煙生長(zhǎng)及理化指標(biāo)的影響[D].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.

[18]謝德平,王庭選,楊景文,等.微量元素錳銅鋅對(duì)烤煙質(zhì)量影響的研究[J].煙草科技,1996,(l):30-32.

[19]鄧賓玲,白厚義,勞天源.鋅對(duì)烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的效應(yīng)研究[J].廣西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1995,14(1):23-30.

Nutrient distribution in soil for tobacco planting over different years in southern Shaanxi mountainous region

REN Jie1,KE Meifu2,RAO Zhi3,ZHU Feng2,ZHAO Peng2,GAO Yuan4,LU Rongcai5,SUN Fushan1
1 Tobacco Research Institute of CAAS,Qingdao 266101,China;
2 Shaanxi Ankang Municipal Tobacco Company,Ankang 716000,China;
3 Hongyunhonghe Tobacco Group Co.,Ltd.,Kunming 650231,China;
4 Shanghai Tobacco Group Co.,Ltd.,Shanghai 200082,China;
5 China Tobacco Fujian Industrial Co.,Ltd.,Χiamen,Fujian 361012,China

In order to facilitate arrangement of tobacco production and targeted fertilization,nutrient distribution in tobacco planting soil of different years(0～15) in Shannan mountainous region was studied.Results showed that with the increase of tobacco cropping years,organic matter content decreased while total nitrogen and available potassium content increased.Available phosphorus content increased fi rst and then declined.There were no signi fi cant or slight differences in chlorine,available iron,effective boron,copper and manganese content in soil of different cropping years.Available zinc content in tobacco cropping soil was lower than that in soil before tobacco cropping.There was no signi fi cant difference in available zinc content in the fi rst 10 planting years,but it signi fi cantly decreased after planting for 10 years.

southern Shaanxi mountainous region; tobacco planting soil; tobacco planting years; nutrient

任杰，柯美福，饒智,等.陜南山地?zé)熖锊煌矡熌晗尥寥鲤B(yǎng)分的變化[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2015,21（1）

上海煙草集團(tuán)科技項(xiàng)目（201300702）

任杰（1982—），博士，助理研究員，主要從事煙草栽培調(diào)制生理研究，Email:renjie@caas.cn

孫福山（1964—），碩士，研究員，主要從事煙草栽培調(diào)制生理及技術(shù)研究，Email:sunfushan@caas.cn

2014-01-20

:REN Jie,KE Meifu,RAO Zhi,et al.Nutrient distribution in soil for tobacco planting over different years in southern Shaanxi mountainous region [J].Acta Tabacaria Sinica,2015,21(1)